Rev. Phys. Appl. (Paris) 2, 292-300 (1967)
DOI: 10.1051/rphysap:0196700204029200

Dispositif d'intégration utilisant un phénomène d'origine thermique. Application à l'étude de la stabilisation des fluctuations d'un champ magnétique par effet d'induction

G. Raoult, R. Fanguin et F. Blanc

Laboratoire de Radioélectricité de la Faculté des Sciences de Clermont-Ferrand

Abstract
It is often necessary to integrate a signal slowly varying with time. In most cases, integration of rapid signals can be performed easily, it is not the same for very slow signals which can be as slow as 0.005 Hertz. We propose a very simple and irreversible system, which uses the variation of temperature of a sample. One can show that this temperature is, to a multiplicative constant, the integral of the signal. A theoretical study of the system is made. Such an integrator has been used for stabilizing the field of an electromagnet, with a precision better than 10-5 except for very slow variations. In this case, the sample was the filament of an incandescent lamp, the light of which is received by a photodiode which transmits the information as a current to the correcting system. We have studied the stabilizing loop and observed that the flux stabilization is better in the center of the field than it is at the reading coils. This seems to be due to a certain concentration of flux lines in the gap.

Résumé
Il est souvent nécessaire d'intégrer par rapport au temps un signal lentement variable. Dans la plupart des cas, l'intégration des signaux rapides s'effectue assez simplement ; il n'en est pas de même pour des signaux très lents pouvant aller jusqu'à 0,005 Hz. Nous proposons un dispositif simple et irréversible qui utilise la variation de température produite par le signal sur un échantillon possédant une inertie calorifique convenable. On montre que, dans ces conditions, la température représente à une constante près l'intégrale du signal initial. Un tel intégrateur a été utilisé dans la réalisation d'un stabilisateur de flux par effet d'induction pour obtenir un champ magnétique stable à mieux que 10-5 près, sauf pour des dérives très lentes. Dans ce cas particulier, on a utilisé comme échantillon le filament d'une petite lampe à incandescence dont on utilise le rayonnement. Le flux lumineux est reçu par une photodiode qui transmet l'information sous forme de courant au système correcteur. Nous avons étudié l'asservissement et remarqué que dans l'entrefer de l'électroaimant on pouvait obtenir une meilleure stabilisation du flux que celle mesurée au niveau des bobines de lecture. Il semble qu'une très faible concentration des lignes d'induction dans l'entrefer due aux bobines de correction puisse expliquer ce résultat.

PACS
3200 - Control equipment and instrumentation.
0755 - Magnetic instruments and techniques.
0750 - Electrical instruments and techniques.

Key words
electromagnets -- magnetic fields -- magnetic variables control -- networks (circuits) -- analogue computers